胶北地块高压与低压泥质麻粒岩的相平衡关系与p-T演化轨迹

利用最新的内洽性热力学数据库和THERMOCALC3.21程序对胶北地块高压与低压泥质麻粒岩的相平衡关系进行了定量分析。计算了胶北地块高压泥质麻粒岩、低压泥质麻粒岩和夕线石榴黑云片岩等代表性富铝岩石KFMASH(K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O)体系的p-T视剖面图,再现了这些岩石随温压条件变化可能出现的各种矿物组合与矿物成分变化,发现原岩成分不同的变质岩石,尽管变质演化过程有所差异,但在麻粒岩相变质条件下所形成的矿物组合一致。通过计算泥质岩石在高压(p=1.0GPa)和低压(p=0.5GPa)条件下的T-X视剖面图,发现极度富铁、贫镁的岩石,在高压麻粒岩相条件下并不会生成含蓝晶石的特征矿物组合,在低压麻粒岩相条件下也不会生成含堇青石的特征矿物组合。将样品实际观测结果与p-T视剖面图的计算结果对比,确定胶北地块高压泥质麻粒岩变质峰期的温压条件为830~860℃,1.25~1.4GPa,峰期后呈现顺时针样式的p-T演化轨迹,反映陆壳先碰撞增厚、后又快速减薄的地质动力学过程;确定胶北地块低压泥质麻粒岩变质峰期的温压条件为790~820℃,0.62~0.68GPa,峰期后呈现近等压冷却的p-T演化轨迹。     

敦煌造山带长山子地区变质演化及年代学研究

长山子地区位于敦煌造山带东北部,瓜州南部约100km处。该区主要出露一套中-高级变质表壳岩,主要岩石类型有长英质片麻岩、变泥质麻粒岩、高压基性麻粒岩、斜长角闪片麻岩。高压基性麻粒岩岩块、斜长角闪片麻岩岩块以构造透镜体或布丁(长度为0. 5~15m)的形式,被夹持于长英质片麻岩、变泥质麻粒岩组成的基质之中,呈现典型"基质夹岩块"的混杂带特征。高压基性麻粒岩、斜长角闪片麻岩、泥质麻粒岩中,普遍保留了二至三个阶段的变质矿物组合。进变质阶段矿物组合(M1)为石榴子石变斑晶中的细小矿物包裹体,变质高峰期矿物组合(M2)为石榴子石变斑晶和基质矿物,退变质阶段矿物组合(M3)主要为围绕石榴子石变斑晶边部发育的"白眼圈"状后成合晶。本区各类变质岩石均记录了顺时针型变质作用P-T轨迹,系典型俯冲-碰撞造山带变质作用特征。退变质阶段P-T轨迹属于西阿尔卑斯型,说明变质岩折返速率较快。变质高峰期(M2)属于中压变质相系,P-T条件分别为790~870℃/1.29~1.37GPa(高压基性麻粒岩)、680~685℃/0.89~0.97GPa(斜长角闪片麻岩)、860~880℃/0.90~1.14GPa(变泥质麻粒岩),它们之间存在大的差异。这说明,它们是形成于同一俯冲隧道内不同深度的变质岩石,在构造折返阶段才混杂在一起形成构造混杂岩。二次离子质谱(SIMS)锆石U-Pb定年表明,长山子地区变质杂岩记录了早泥盆世的俯冲事件(419~417Ma)。     

内蒙古中部早元古代造山事件中麻粒岩相低压变质作用

内蒙古中部早元古代麻粒岩相低压变质地壳,根据富铝片麻岩中的长石种类和岩石组合,可划分为南北2个带、6个岩石组合。它们代表着不同的变质层状岩系序列及其所经历的变质作用的温度、压力条件和构造背景。矿物的包裹结构和反应边组构,记录了高温低压矿物组合取代了中温高压矿物组合:石榴子石+石英→紫苏辉石+斜长石,蓝晶石→矽线石及石榴子石+蓝晶石/矽线石+石英→堇青石。岩石的变形组构、矿物组合的转变关系和变质作用的PTt轨迹表明:本区与变质作用同期的高温正滑韧性剪切作用,是麻粒岩相低压变质地壳形成的主要原因。由中温高压变质环境转入高温低压变质环境是造山事件中推覆作用与拉伸作用联合作用的结果。     

荣成地区特别富^18O的榴辉岩的成因

荣成地区的M类榴辉岩特别富集18O,这样富18O的榴辉岩在大别山-苏鲁超高压变质带还尚未见报导。异常高的δ18O值表明M类榴辉岩与围岩-大理岩在变质过程中发生过强烈的氧同位素交换。稳定同位素、流体包裹体等证据揭示氧同位素交换可能发生在超高压岩石的折返过程中,由于叠加的麻粒岩相退变质作用使同俯冲的新元古代海相碳酸盐岩发生了去碳酸盐化作用,产生了富CO2的变质流体。这种退变质流体特别富18O,成为M类榴辉岩与围岩碳酸盐岩交换的媒介。所观测到的M类榴辉岩内矿物之间,以及榴辉岩与围岩大理岩之间都基本达到了高温下的氧同位素平衡。由于荣成地区各类榴辉岩记录的变质温度普遍高于大别山和苏鲁南段的榴辉岩,因此这一地区的榴辉岩在折返过程中一般都叠加有麻粒岩相和／或角闪岩相的退变质作用。退变质流体,特别是麻粒岩相退变质期间产生的富CO2流体,是造成这一地区M类榴辉岩有别于其它地区M类榴辉岩-特别富18O的根源。     

冀东迁滦地区沉积变质型铁矿床变质作用程度：来自石榴子石的制约

石榴子石是冀东地区沉积变质铁矿中常见的变质矿物之一。本文采集迁安-滦县地区代表性铁矿中含有石榴子石的岩石样品,对其石榴子石进行电子探针和X-射线粉晶衍射分析,得出司马地区为角闪岩相,杏山-黄柏峪一带为角闪岩-麻粒岩相,水厂-大石河地区为麻粒岩相,这与前人对迁滦地区用主要矿物共生组合等来研究变质相的结论相一致;同时迁滦地区沉积变质铁矿中石榴子石的端元组分和晶胞参数a0随变质程度的增加呈规律性变化: 司马地区的铁铝榴石+钙铝榴石→杏山-黄柏峪一带的铁铝榴石→水厂-大石河一带铁铝榴石+镁铝榴石,其晶胞参数a0值逐渐减小。因此在沉积变质型铁矿床中,变质矿物石榴子石的化学成分及晶胞参数特征对不同地区的变质程度具有示踪意义。     

北大别片麻岩的超高压变质证据——来自锆石提供的信息

本文对北大别片麻岩锆石中矿物包体及年代学进行了研究,首次发现了北大别片麻岩的超高压变质作用证据。结合阴极发光图像和同位素定年,片麻岩锆石中矿物包体组合至少可分出三期:(1)原岩岩浆矿物组合,即斜长石、黑云母、石英和磷灰石;(2)超高压变质矿物组合,即金刚石、石榴子石和金红石等;(3)麻粒岩相退变质矿物组合,如透辉石等。其中,金刚石和石榴子石主要以包体形式被包裹于透辉石中,而透辉石是北大别麻粒岩相退变质阶段形成的代表性矿物。锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明,北大别片麻岩的峰期变质时代和麻粒岩相退变质时代分别为218±3Ma和199±10Ma。这些证明北大别片麻岩,如同其中的榴辉岩一样,经过了印支期超高压变质作用。     

青藏高原东南缘点苍山-哀牢山杂岩带中片麻岩的变质演化及深熔作用特征

片麻岩是点苍山-哀牢山变质杂岩带最常见的岩石类型,主要由夕线石榴黑云二长片麻岩、石榴黑云斜长片麻岩以及含十字石蓝晶夕线石榴片麻岩所组成,其原岩的化学成分与华北克拉通典型孔兹岩系十分相似.岩相学、成因矿物学和变质反应性质研究以及温压条件估算结果表明,研究区片麻岩类岩石变质峰期的温压条件为T=700～770℃,P=0.5～0.8GPa,已达到或接近麻粒岩相变质,晚期退变质阶段的温压条件为T=600～650℃,P=0.35～0.45GPa.片麻岩变质演化的P-T轨迹具有顺时针型式.在麻粒岩相变质阶段,片麻岩类岩石普遍发生深熔作用,主要表现为含水矿物黑云母的脱水熔融和长英质矿物的部分熔融.该项研究对于进一步揭示青藏高原东南缘点苍山-哀牢山造山带的变质演化深熔作用机理及动力学过程具有重要的科学意义.     

麻山群孔兹岩系主期区域变质作用及演化

麻山群孔兹岩系主期变质作用在区域上可以划分出角闪岩相和麻粒岩相两个变质带。麻粒岩相带内的岩石先后经历了由低角闪岩相—高角闪岩相—麻粒岩相的递增变质阶段。对稳定矿物共生组合及特征变质反应进行了详细研究并确定了变质作用的P-T-t轨迹。根据麻山群变质作用P-T条件在大规模范围内的一致性,认为其发生于晚太古未—早元古初期的区域造山环境。     

琼中麻粒岩的成因及地质意义

对琼中前寒武纪高级变质杂岩中的麻粒岩进行了较系统的岩石学和矿物学研究,并利用不同的矿物温压计估算了麻粒岩形成的温压条件。结果表明,本区麻粒岩形成于高温低压(低p/T)环境,属于典型的低压麻粒岩,其峰期变质温度为824±15℃,压力小于0.5GPa,晚期岩石发生了退变冷却,终止温度为705℃左右,压力与峰期时的压力相近;麻粒岩相变质作用具有顺时针的p-T轨迹,早期可能经历了一个缓慢降压升温的过程,峰期之后的退变则表现出近等压冷却(IBC)的特点。结合岩石变形作用较弱的特点及区域大地构造背景,认为琼中低压麻粒岩形成于陆缘拉张环境,其可能的机制是,由于地壳拉伸减薄,导致软流圈减压上隆产生岩浆,上覆地壳岩石(包括已经结晶的岩浆)受到下部岩浆热源的影响而发生进变质,随后受拉伸扰动的地热梯度向正常地热梯度恢复,从而形成具有降压升温过程和IBC过程的顺时针p-T轨迹。     

华北古陆块北缘退变榴辉岩的矿物化学与退变质作用

华北古陆块北缘退变榴辉岩呈透镜状产于角闪岩相变质的早元古宙红旗营子群黑云斜长片麻岩中，岩相学研究显示它经历了峰期榴辉岩相、减压过程中的高压麻粒岩相和角闪岩相变质作用。峰期榴辉岩相的矿物组合为石榴子石、绿辉石、金红石和石英等，变质条件为680～730℃和大于1．40～1．50GPa。在退变质早期，绿辉石分解形成钠质透辉石和斜长石(An=20．4～30．7)的蠕虫状后生合晶，榴辉岩转变成高压麻粒岩；晚期的退变质作用表现为高压麻粒岩相矿物组合转变成由钙质角闪石和斜长石(An=31．6～54.8)组成的角闪岩相矿物平衡共生组合。在结构上，主要表现为石榴子石颗粒边部的次变边、保留石榴子石假象的粒状后生合晶和保留辉石假象的蠕虫状后生合晶等，其变质温压条件为530～610℃和0．67～0．81GPa。     

南阿尔金高压-超高温麻粒岩变质作用:大陆地壳超深俯冲与折返过程的记录

南阿尔金造山带是目前报道的具有最深俯冲记录的大陆超高压变质带,其内出露有高压-超高温麻粒岩,它们对深入理解大陆地壳岩石超深俯冲与折返过程具有重要意义.介绍了对南阿尔金巴什瓦克地区长英质麻粒岩和基性麻粒岩的岩相学、矿物化学、相平衡模拟及锆石U-Pb年代学研究成果.其中基性麻粒岩主要记录了深俯冲大陆地壳折返过程的变质演化:包括高压榴辉岩相、高压-超高温麻粒岩相、低压-超高温麻粒岩相及随后的近等压降温演化阶段;长英质麻粒岩除了记录与基性麻粒岩相似的折返过程外,还记录了从角闪岩相到超高压榴辉岩相的进变质演化过程.结合已有研究资料,确定超高压榴辉岩阶段峰期条件> 7~9 GPa和>1 000℃,可达到斯石英稳定域.锆石年代学显示两种岩石类型的原岩和变质年龄均分别在900 Ma和500 Ma左右.变质作用与年代学研究表明,南阿尔金大陆地壳岩石在早古生代发生超深俯冲至200~300 km后,折返至加厚地壳底部发生高压-超高温变质作用,随后被快速抬升至地壳浅部发生低压-超高温变质作用并经历迅速冷却.      

Oxide and sulphide isograds along a Late Archean, deep-crustal profile in Tamil Nadu, south India

Oxide–sulphide–Fe–Mg–silicate and titanite–ilmenite textures as well as their mineral compositions have been studied in felsic and intermediate orthogneisses across an amphibolite (north) to granulite facies (south) traverse of lower Archean crust, Tamil Nadu, south India. Titanite is limited to the amphibolite facies terrane where it rims ilmenite or occurs as independent grains. Pyrite is widespread throughout the traverse increasing in abundance with increasing metamorphic grade. Pyrrhotite is confined to the high‐grade granulites. Ilmenite is widespread throughout the traverse increasing in abundance with increasing metamorphic grade and occurring primarily as hemo‐ilmenite in the high‐grade granulite facies rocks. Magnetite is widespread throughout the traverse and is commonly associated with ilmenite. It decreases in abundance with increasing metamorphic grade. In the granulite facies zone, reaction rims of magnetite + quartz occur along Fe–Mg silicate grain boundaries. Magnetite also commonly rims or is associated with pyrite. Both types of reaction rims represent an oxidation effect resulting from the partial subsolidus reduction of the hematite component in ilmenite to magnetite. This is confirmed by the presence of composite three oxide grains consisting of hematite, magnetite and ilmenite. Magnetite and magnetite–pyrite micro‐veins along silicate grain boundaries formed over a wide range of post‐peak metamorphic temperatures and pressures ranging from high‐grade SO₂ to low‐grade H₂S‐dominated conditions. Oxygen fugacities estimated from the orthopyroxene–magnetite–quartz, orthopyroxene–hematite–quartz, and magnetite–hematite buffers average 2.5 log units above QFM. It is proposed that the trends in mineral assemblages, textures and composition are the result of an external, infiltrating concentrated brine containing an oxidizing component such as CaSO₄ during high‐grade metamorphism later acted upon by prograde and retrograde mineral reactions that do not involve an externally derived fluid phase.     

Retrograde Schists of the Amphibolite Facies at broken hill,New South Wales

Aluminous, mafic, felsic, calcareous, and sulphide‐rich rocks have been involved in localized deformation and retrograde metamorphism at Broken Hill, western New South Wales, where retrograde schist‐zones intersect high‐grade, regional metamorphic rocks of the lower granulite facies (or the amphibolite‐granulite facies transition). Although technically retrograde, the schists contain mineral assemblages indicative of the lower amphibolite facies. The schist‐zones were formed by local folding, apparently as part of the third stage of deformation in the Broken Hill area.     

造山带中成对出现的高压麻粒岩与榴辉岩及其地球动力学意义

在一些典型碰撞造山带中,高压麻粒岩与榴辉岩在空间和时间上密切相关,它们之间的关系对揭示碰撞造山带的造山过程和造山机制具有重要意义.本文以中国西部的南阿尔金、柴北缘及中部的北秦岭造山带为例,详细陈述了这3个地区榴辉岩和相关的高压麻粒岩的野外关系、变质演化和形成时代,目的是要建立大陆碰撞造山带中榴辉岩和相关高压麻粒岩形成的地球动力学背景模式.南阿尔金榴辉岩呈近东西向分布在江尕勒萨依,玉石矿沟一带,与含夕线石副片麻岩、花岗质片麻岩和少量大理岩构成榴辉岩一片麻岩单元,榴辉岩中含有柯石英假象,其峰期变质条件为P=2.8～3.0GPa,T=730～850℃,并在抬升过程中经历了角闪岩-麻粒岩相的叠加;大量年代学研究显示其峰期变质时代为485～500Ma.南阿尔金高压麻粒岩分布在巴什瓦克地区,包括高压基性麻粒岩和高压长英质麻粒岩,它们与超基性岩构成了一个大约5km宽的构造岩石单元,与周围角闪岩相的片麻岩为韧性剪切带接触.长英质麻粒岩和基性麻粒岩的峰期组合均具有蓝晶石和三元长石(已变成条纹长石),形成的温压条件为T=930～1020℃,P=1.8～2.5GPa,并在退变质过程中经历了中压麻粒岩相变质作用叠加.锆石SHRIMP测定显示巴什瓦克高压麻粒岩的峰期变质时代为493～497Ma.都兰地区的榴辉岩分布柴北缘HP-UHP变质带的东端,在榴辉岩和围岩副片麻岩中均发现有柯石英保存,形成的峰期温压条件为T=670～730℃和P=2.7～3.25GPa,退变质阶段经过了角闪岩相的叠加;榴辉岩相变质时代为420～450Mao都兰地区的高压麻粒岩分布在阿尔茨托山西部,高压麻粒岩包括基性麻粒岩长英质麻粒岩,基性麻粒岩的峰期矿物组合为Grt+Cpx+Pl±Ky±Zo+Rt±Qtz,长英质麻粒岩的峰期矿物组合为：Grt+Kf+Ky+Pl+Qtz.峰期变质条件为T=800～925℃,P=1.4～1.85GPa,退变质阶段经历了角闪岩-绿片岩的改造,高压麻粒岩的变质时代为420～450Ma.北秦岭榴辉岩分布在官坡-双槐树一带,榴辉岩的峰期变质组合为Grt+Omp±Phe+Qtz+Rt,所计算的峰期温压条件为T=680～770℃和P=2.25～2.65GPa,年代学数据显示榴辉岩的变质时代为500Ma左右.北秦岭高压麻粒岩分布在含榴辉岩单元的南侧松树沟一带,包括高压基性麻粒岩和高压长英质麻粒岩,与超基性岩在空间上密切伴生,高压麻粒岩的峰期温压条件为T=850～925℃,P=1.45～1.80GPa,锆石U-Pb年代学研究显示其峰期变质时代为485～507Ma.以上三个实例显示,出现在同一造山带、在空间上伴生的高压麻粒岩和榴辉岩有各自不同的变质演化历史,但榴辉岩中的榴辉岩相变质时代和相邻的高压麻粒岩中的高压麻粒岩相变质作用时代相同或相近,这种成对出现的榴辉岩和高压麻粒岩代表了它们同时形成在造山带中不同的构造环境中,即榴辉岩的形成于大陆俯冲带中,而高压麻粒岩可能形成在俯冲带之上增厚的大陆地壳根部.     

麻粒岩p—T—t轨迹的研究现状

综述了近年来麻粒岩中p-T-t轨迹的研究现状。内容涉及到麻粒岩相变质作用的温压条件及时间跨度,同时指出:结合岩石中的矿物组合、后成合晶及反应结构,利用矿物温压计是目前确定p-T-t轨迹的主要手段。     

胶北地体多期变质事件的P-T-t轨迹及其对胶-辽-吉带形成与演化的制约

胶北地体位于华北克拉通东部陆块胶-辽-吉带南端,主要由闪长质-TTG-花岗质片麻岩、变质表壳岩系和变质镁铁-超镁铁质岩所组成。本文通过对胶北早前寒武纪变质岩系的岩石学、矿物化学、变质反应结构和序列、变质温度和压力估算与同位素年代学资料的综合研究和总结,得出以下重要结论:(1)与华北克拉通东部陆块其它地区太古宙变质基底类似,本区也存在~2500Ma区域性新太古代变质事件,且与本区2550~2500Ma岩浆作用在时间上非常接近,其变质作用发生的时间比岩浆作用要晚10~50Myr,指示本区~2500Ma区域性变质事件可能与大规模的幔源岩浆底侵作用存在密切的成因关系。(2)胶北还存在1950~1850Ma区域性古元古代变质事件,并导致了大量高压基性和泥质麻粒岩的形成,高压基性麻粒岩主要以不规则透镜体、变形岩墙群或岩脉群的形式赋存于闪长质-TTG-花岗质片麻岩之中,并集中分布在安丘-平度-莱西-莱阳-栖霞一带,大致沿北东-南西向断续带状分布,构成了一条长约300km的古元古代高压麻粒岩相变质带。(3)本区古元古代高压麻粒岩以记录近等温减压(ITD)及随后近等压降温(IBC)的顺时针P-T-t轨迹为特征,指示本区变质杂岩在古元古代晚期曾强烈地卷入了与俯冲-拼贴-碰撞造山有关的构造过程,并可能经历了如下复杂的构造演化:(I)在古元古代晚期2000~1950Ma,随着有限大洋地壳的持续俯冲作用,本区各类变质岩的原岩开始经历一次构造增厚事件,并导致了它们的原岩经历了早期绿片岩相-角闪岩相进变质作用;(II)1950~1870Ma,大洋地壳俯冲作用结束,本区开始发生弧-陆拼贴和陆-陆碰撞作用,大陆地壳持续缩短和加厚,在加厚下地壳或岛弧根部带约50km的深度,发生了区域性高压麻粒岩相变质作用,并导致了本区变基性岩和变泥质岩分别形成了石榴石+单斜辉石+斜长石±角闪石±石英±铁-钛氧化物和石榴石+蓝晶石+钾长石+斜长石+黑云母+石英+铁-钛氧化物+熔体的高压麻粒岩相矿物组合。(III)1870~1800Ma,在同碰撞峰期变质结束之后,本区造山作用进入了后碰撞构造折返-伸展演化阶段,先后经历了早期快速构造折返和晚期缓慢冷却降温两个构造热演化阶段。其中,在早期快速构造折返阶段,高压麻粒岩经历了峰后近等温或略微增温减压退变质作用的叠加,高压基性麻粒岩表现为沿石榴石边部形成了含斜方辉石的后成合晶。与此同时,早期快速构造折返阶段还伴随着热松弛和伸展作用,出现一系列的幔源基性岩浆活动,不仅导致了本区大量未经历高压麻粒岩相变质的变基性岩群的形成,同时也诱发了区内大规模的地壳深熔作用的发生。自温度高峰期之后,本区地壳岩石还经历了一个近等压冷却降温过程,并发生了区域性角闪岩相退变质作用,高压基性麻粒岩表现为石榴石和斜方辉石边部常出现含角闪石的退变边或后成合晶。最终,在1800Ma左右,本区含电气石花岗伟晶质岩脉的大量出现,则标志着胶北地体古元古代晚期(2000~1800Ma)俯冲-拼贴-碰撞造山作用的最终结束。     

Garnet zoning and the identification of equilibrium mineral compositions in high-pressure–temperature granulites from the Moldanubian Zone, Austria

A detailed investigation of the compositional variation in garnet has been undertaken in a garnet–pyroxene‐bearing granulite from the high‐grade Gföhl Unit, Moldanubian Zone, Lower Austria. Textural observations, together with the interpretation of the preserved garnet chemistry, enables the recognition of both prograde core and peak metamorphic garnet mantle growth stages, an extremely rare feature in high‐P–T granulite facies rocks. Initial thermobarometric calculations undertaken across whole garnet zoning profiles show how correct interpretation of a zoning profile is essential if the maximum peak metamorphic P–T conditions are to be recovered. The effect of retrograde decompression‐ and cooling‐driven reactions on inclusion and host garnet compositions has also been assessed. The results indicate that caution should be exercised when utilizing inclusion and adjacent garnet compositions for the thermobarometric evaluation of peak metamorphic equilibration conditions. Peak P–T conditions were determined by the TWEEQU thermobarometric method, utilizing the core compositions of matrix phases combined with the interpreted high‐P–T garnet mantle composition, to give 15.6 kbar and 1090 °C, consistent with previously determined results for Moldanubian granulites. Similar high‐P–T estimates are also provided by a re‐evaluation of previously published results for a granulite sample from the same lithological unit, using a modified interpretation of garnet and plagioclase compositional data. The new estimates presented confirm the previously disputed idea that the Gföhl Unit underwent a high‐pressure granulite facies stage and is therefore distinctly different from the underlying tectonostratigraphic units. It is emphasized that any interpretation of the peak metamorphic conditions in high‐grade rocks must be based on detailed petrographic observations combined with a thorough understanding of the co‐existing equilibrium mineral compositions.     

柴北缘锡铁山两类榴辉岩的退变质过程及其对俯冲带折返机制的制约

榴辉岩作为俯冲带中重要的岩石类型保存有丰富的地球动力学信息。对榴辉岩及其退变质岩石的研究有助于建立俯冲带演化的p-T轨迹,了解俯冲岩石在折返过程中温压条件及矿物相的变化,从而对俯冲带折返的动力学机制进行限定。对柴北缘锡铁山双矿物榴辉岩及含多硅白云母榴辉岩进行了详细的岩石学研究。在NC（K）FMASH体系中对两类榴辉岩进行变质相平衡模拟,得到双矿物榴辉岩的峰期温压条件为745～790℃,大于2．8～3．0GPa（M1）,后经历等温降压过程达到角闪石榴辉岩岩相（670～770℃,1．6～2．2GPa,M2）,与含多硅白云母榴辉岩经历了相同的折返过程。锡铁山双矿物榴辉岩的原岩具有N-MORB的地球化学特征,而含多硅白云母榴辉岩则显示E-MORB或者OIB特征,二者原岩成分存在明显差异。两类榴辉岩的p-T演化过程和地球化学特征表明．锡铁山双矿物榴辉岩与含多硅白云母榴辉岩矿物学特征的差异是其原岩的多源性造成的,而与俯冲后折返过程中的退变质作用无必然联系。     

Large-scale fluid infiltration, metasomatism and re-equilibration of Archaean basement granulites during Palaeoproterozoic thrust belt construction, Ungava Orogen, Canada

Abstract The metamorphic history of the Archaean Superior Province crystalline basement in the Palaeoproterozoic Ungava Orogen attests to the importance of structural and geohydrological controls on a retrograde amphibolite-granulite transition. Two distinct metamorphic suites, separated in age by nearly one billion years, are recognized in extensively exposed tonalitic to dioritic metaplutonic gneisses. The older suite comprises c. 2.7-Ga granulite facies assemblages (orthopyroxene-clinopyroxene-hornblende-plagioclase-ilmenite ± biotite ± quartz) that record moderate pressures (±5 kbar) and high temperatures (±800° C). A younger, c. 1.8-Ga suite resulted from amphibolitization of the granulites and is characterized by regionally extensive amphibolite facies mineral zones that broadly parallel the basal décollement of the overlying Proterozoic Cape Smith Thrust Belt. Deformation/mineral growth relationships in the amphibolitized basement indicate that extensive hydration and re-equilibration of the Archaean granulites occurred during thrust belt deformation. The transition from granulite facies to amphibolite facies assemblages is characterized by the growth of garnet-hornblende-quartz ° Cummingtonite coronas between plagioclase and orthopyroxene-clinopyroxene, as well as titanite coronas on ilmenite. Multi-equilibrium thermobarometry on the coronitic assemblages documents re-equilibration of the granulitic gneiss to 7.7 kbar at 644° C in the south and 9.8 kbar at 700° C in the north. The variably deformed, amphibolite facies domain sandwiched between the coronitic garnet zone and the basal décollement is marked by significant metasomatic changes in major element concentrations within tonalite. These changes are compatible with equilibrium flow of an aqueous-chloride fluid down a temperature gradient. The source of fluids for basement hydration/metasomatism is interpreted to be dehydrating clastic rocks in the overlying thrust belt, with fluid flow probably focused along the basal décollement.